JPH0422132A - はんだバンプの形成方法 - Google Patents
はんだバンプの形成方法Info
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- JPH0422132A JPH0422132A JP12802490A JP12802490A JPH0422132A JP H0422132 A JPH0422132 A JP H0422132A JP 12802490 A JP12802490 A JP 12802490A JP 12802490 A JP12802490 A JP 12802490A JP H0422132 A JPH0422132 A JP H0422132A
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- metal mask
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3465—Application of solder
- H05K3/3478—Application of solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
はんだバンプの形成方法に係り、特に半導体素子のフリ
ップチップ接合に適用するはんだバンプの形成方法に関
し。
ップチップ接合に適用するはんだバンプの形成方法に関
し。
半導体素子あるいは回路配線基板に、多くのはんだバン
プを一括して位置ずれなく形成する方法の提供を目的と
し はんだバンプの形成位置に対応する開孔の形成されたメ
タルマスクを、そのメタルマスクの外周部を支える水冷
されたホルダー上に載置し、前記メタルマスク上に平板
をその外周部が前記メタルマスクを介して前記ホルダー
と重なるように載置し、ホルダー側から前記メタルマス
クにはんだを蒸着し、前記メタルマスクの開孔を通して
前記平板にはんだを付着させることにより、前記平板上
にはんだバンプを形成するはんだバンプの形成方法によ
り構成する。
プを一括して位置ずれなく形成する方法の提供を目的と
し はんだバンプの形成位置に対応する開孔の形成されたメ
タルマスクを、そのメタルマスクの外周部を支える水冷
されたホルダー上に載置し、前記メタルマスク上に平板
をその外周部が前記メタルマスクを介して前記ホルダー
と重なるように載置し、ホルダー側から前記メタルマス
クにはんだを蒸着し、前記メタルマスクの開孔を通して
前記平板にはんだを付着させることにより、前記平板上
にはんだバンプを形成するはんだバンプの形成方法によ
り構成する。
また、前記平板が透明板であるはんだバンプの形成方法
により構成する。
により構成する。
また、前記平板が半導体ウェハーであるはんだバンプの
形成方法により構成する。
形成方法により構成する。
本発明は、はんだバンプの形成方法に係り、特に半導体
素子のフリップチップ接合に適用するはんだバンプの形
成方法に関する。
素子のフリップチップ接合に適用するはんだバンプの形
成方法に関する。
フリップチップ接合においては、半導体素子あるいは回
路配線基板に、多くのはんだバンプを一括して形成する
ことが要求されている。
路配線基板に、多くのはんだバンプを一括して形成する
ことが要求されている。
このため、予めはんだと濡れない物質の上に形成された
はんだバンプを、はんだバンプを形成すべき半導体素子
あるいは回路配線基板に熱転写する（転写バンプ法）か
、あるいは、はんだバンプを形成すべき半導体素子ある
いは回路配線基板に。
はんだバンプを、はんだバンプを形成すべき半導体素子
あるいは回路配線基板に熱転写する（転写バンプ法）か
、あるいは、はんだバンプを形成すべき半導体素子ある
いは回路配線基板に。
直接蒸着してはんだバンプを形成する（直接バンプ法）
必要がある。
必要がある。
従来、転写バンプ法においては、はんだバンプを形成す
るためのはんだと濡れない物質としてＳｉを用いていた
。即ち、転写するはんだバンプを無垢のＳｉウェハー（
転写用Ｓｉ板）上に形成し、その転写用Ｓｉ板を目的の
半導体素子あるいは回路配線基板の電極の上に、はんだ
バンプが突き合わされるように位置合わせし、加熱して
はんだを溶融させ、はんだバンプを転写用Ｓｉ板からは
んだと濡れる電極上に転写していた。
るためのはんだと濡れない物質としてＳｉを用いていた
。即ち、転写するはんだバンプを無垢のＳｉウェハー（
転写用Ｓｉ板）上に形成し、その転写用Ｓｉ板を目的の
半導体素子あるいは回路配線基板の電極の上に、はんだ
バンプが突き合わされるように位置合わせし、加熱して
はんだを溶融させ、はんだバンプを転写用Ｓｉ板からは
んだと濡れる電極上に転写していた。
第４図は転写用Ｓｉ板に転写するはんだバンプを形成す
る従来例を説明するための図で、１はメタルマスク、
１ａ乃至１ｃは開孔、２はホルダー、５はマグネット、
６は水冷管、７は銅板、８は転写用Ｓｉ板を表す。メタ
ルマスク１には形成するはんだバンプに対応して開孔１
ａ乃至１ｃが形成されている。メタルマスク１はマグネ
ット５に吸引されて転写用Ｓｉ板８に密着している。さ
らに９、転写用Ｓｉ板８は銅板７に密着し、銅板７の外
周は水冷されたホルダー２に密着している。
る従来例を説明するための図で、１はメタルマスク、
１ａ乃至１ｃは開孔、２はホルダー、５はマグネット、
６は水冷管、７は銅板、８は転写用Ｓｉ板を表す。メタ
ルマスク１には形成するはんだバンプに対応して開孔１
ａ乃至１ｃが形成されている。メタルマスク１はマグネ
ット５に吸引されて転写用Ｓｉ板８に密着している。さ
らに９、転写用Ｓｉ板８は銅板７に密着し、銅板７の外
周は水冷されたホルダー２に密着している。
ところで、はんだと濡れない転写用Ｓｉ板８を用いた場
合、正確に位置あわせが行われたかどうかは、はんだバ
ンプ転写工程が終了するまで確認できなかった。そこで
、はんだと濡れない物質として、転写用Ｓｉ板８の替わ
りにガラス板などの透明な物質を用いれば１位置合わせ
時に透視し位置ずれの生じないように位置合わせを行う
ことができる。
合、正確に位置あわせが行われたかどうかは、はんだバ
ンプ転写工程が終了するまで確認できなかった。そこで
、はんだと濡れない物質として、転写用Ｓｉ板８の替わ
りにガラス板などの透明な物質を用いれば１位置合わせ
時に透視し位置ずれの生じないように位置合わせを行う
ことができる。
しかし、ガラスは熱伝導が悪いために、はんだ蒸着した
時メタルマスク１に発生する熱が、ガラス板を伝って！
ｊｉｌ＋ｔへなかなか流れず、銅板７を通過して水冷さ
れたホルダー２に到達するのはメタルマスク１に発生す
るはんだ蒸気の凝縮熱の一部でしかない。その結果、メ
タルマスク１に凝縮熱が溜り、メタルマスク１表面のは
んだが蒸着中に融解してしまう。
時メタルマスク１に発生する熱が、ガラス板を伝って！
ｊｉｌ＋ｔへなかなか流れず、銅板７を通過して水冷さ
れたホルダー２に到達するのはメタルマスク１に発生す
るはんだ蒸気の凝縮熱の一部でしかない。その結果、メ
タルマスク１に凝縮熱が溜り、メタルマスク１表面のは
んだが蒸着中に融解してしまう。
第５図（ａ）、 （ｂ）はこのガラス板使用の問題点を
説明するための模式図である。
説明するための模式図である。
第５図（ａ）はメタルマスク１の凝縮熱がなんらかの手
段で除去できたとした場合のはんだ９の形状を示すもの
であり、この場合はメタルマスク１をガラス板から剥離
するのは容易でガラス板上にはんだバンプがきれいに形
成される。
段で除去できたとした場合のはんだ９の形状を示すもの
であり、この場合はメタルマスク１をガラス板から剥離
するのは容易でガラス板上にはんだバンプがきれいに形
成される。
第５１ｆｆｉ（ｂ）は上述の従来例を示し、メタルマス
クｌとガラス板に溶融・凝固したはんだが絡みあった状
態を示している。このような状態になるとメタルマスク
１をガラス板から剥離して、ガラス板上にはんだバンプ
をきれいに残すことができなくなる。
クｌとガラス板に溶融・凝固したはんだが絡みあった状
態を示している。このような状態になるとメタルマスク
１をガラス板から剥離して、ガラス板上にはんだバンプ
をきれいに残すことができなくなる。
〔発明が解決しようとする課題］
従って、従来の方法では、はんだバンプ形成のために転
写板としてガラス板を使用することができない。
写板としてガラス板を使用することができない。
本発明は５ガラス板あるいは化合物半導体基板のような
熱伝導の悪い板にもメタルマスク表面に凝縮したはんだ
を融解させることなく、はんだ蒸着し、正常な形状のは
んだバンプを形成する方法を捷供することを目的とする
。
熱伝導の悪い板にもメタルマスク表面に凝縮したはんだ
を融解させることなく、はんだ蒸着し、正常な形状のは
んだバンプを形成する方法を捷供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
第１図は実施例を説明するための図で、１は開孔１ａ乃
至ＩＣの形成されたメタルマスク、２はホルダー、３は
平板、６は水冷管を表す。
至ＩＣの形成されたメタルマスク、２はホルダー、３は
平板、６は水冷管を表す。
上記課題は、はんだバンプの形成位置に対応する開孔１
ａ乃至１ｃの形成されたメタルマスク１をそのメタルマ
スク１の外周部を支える水冷されたホルダー２上に載置
し、前記メタルマスク１上に平板３をその外周部が前記
メタルマスク１を介して前記ホルダー２と重なるように
載置し、ホルダー２側から前記メタルマスク１にはんだ
を蒸着し。
ａ乃至１ｃの形成されたメタルマスク１をそのメタルマ
スク１の外周部を支える水冷されたホルダー２上に載置
し、前記メタルマスク１上に平板３をその外周部が前記
メタルマスク１を介して前記ホルダー２と重なるように
載置し、ホルダー２側から前記メタルマスク１にはんだ
を蒸着し。
前記メタルマスク１の開孔１ａ乃至ＩＣを通して前記平
板３にはんだを付着させることにより、前記平板３上に
はんだバンプを形成するはんだバンプの形成方法によっ
て解決される。
板３にはんだを付着させることにより、前記平板３上に
はんだバンプを形成するはんだバンプの形成方法によっ
て解決される。
また、前記平板３が透明板であるはんだバンプの形成方
法によって解決される。
法によって解決される。
また、前記平板３が半導体ウェハーであるはんだバンプ
の形成方法によって解決される。
の形成方法によって解決される。
［作用］
本発明では第１図に示すように、メタルマスク１の外周
部は水冷されたホルダー２と密着しているので メタル
マスク１の表面で凝縮するはんだの凝縮熱はメタルマス
ク１自身を伝ってホルダー２に流れ、除去される。した
がって、メタルマスク１の表面で１１縮するはんだが融
解することはない。はんだバンプを形成する平板３の熱
伝導率は必ずしも大きいことを要しない。平板３には、
はんだバンプがきれいに形成され、はんだ蒸着後はメタ
ルマスク１を平板３上から取り除くことは容易である。
部は水冷されたホルダー２と密着しているので メタル
マスク１の表面で凝縮するはんだの凝縮熱はメタルマス
ク１自身を伝ってホルダー２に流れ、除去される。した
がって、メタルマスク１の表面で１１縮するはんだが融
解することはない。はんだバンプを形成する平板３の熱
伝導率は必ずしも大きいことを要しない。平板３には、
はんだバンプがきれいに形成され、はんだ蒸着後はメタ
ルマスク１を平板３上から取り除くことは容易である。
もしも、平板３の外周部がホルダー２と重ならない大き
さだとすると、平板３の重量がメタルマスク１にかかっ
て、メタルマスク１がたわんでしまう。メタルマスク１
がたわむとメタルマスク１と平板３の間に隙間を生じ、
ハレーション膜を生じてはんだブリッジなどの原因とな
る。そこで本発明では平板３をその外周部がホルダー２
と重なるように載置して、メタルマスク１には、平板３
の重量がかからないようにしている。
さだとすると、平板３の重量がメタルマスク１にかかっ
て、メタルマスク１がたわんでしまう。メタルマスク１
がたわむとメタルマスク１と平板３の間に隙間を生じ、
ハレーション膜を生じてはんだブリッジなどの原因とな
る。そこで本発明では平板３をその外周部がホルダー２
と重なるように載置して、メタルマスク１には、平板３
の重量がかからないようにしている。
また、平板３を透明板にすれば、半導体素子あるいは回
路配線基板にはんだバンプを転写する際の位置合わセを
、目視により位置ずれなく行うことができる。
路配線基板にはんだバンプを転写する際の位置合わセを
、目視により位置ずれなく行うことができる。
さらに、平板３を半導体ウェハーとしてはんだ蒸着を行
うことにより、直接はんだバンプをきれいに形成するこ
とができる。
うことにより、直接はんだバンプをきれいに形成するこ
とができる。
［実施例］
第１図は実施例を説明するだめの図で、１は開孔１ａ乃
至ＩＣの形成されたメタルマスク、２はホルダー、３は
平板、４は押さえ板、５はマグネシト６は水冷管を表す
。
至ＩＣの形成されたメタルマスク、２はホルダー、３は
平板、４は押さえ板、５はマグネシト６は水冷管を表す
。
メタルマスク１は９例えば、直径１００ ｍｍ、厚さ２
００ μｍのコバール製で、はんだバンプを形成する直
径２００μｍの開孔１ａ乃至ＩＣが、４００ μｍのピ
ンチで形成されている。
００ μｍのコバール製で、はんだバンプを形成する直
径２００μｍの開孔１ａ乃至ＩＣが、４００ μｍのピ
ンチで形成されている。
平板３は１例えば直径１００ ｌｌ１ｍ、厚さ０．４
ｍｍのガラス板である。ホルダー２は１例えば銅製で、
水冷管６がろう着けされている。押さえ板４は例えば銅
製である。マグネット５は１例えばフェライト磁石ある
いはフェライト磁石に加えて外周部にＳｍ−Ｃｏ磁石を
配置して、吸引力を向上させたものである。
ｍｍのガラス板である。ホルダー２は１例えば銅製で、
水冷管６がろう着けされている。押さえ板４は例えば銅
製である。マグネット５は１例えばフェライト磁石ある
いはフェライト磁石に加えて外周部にＳｍ−Ｃｏ磁石を
配置して、吸引力を向上させたものである。
メタルマスク１はその外周部がホルダー２に密着し、さ
らに、マグネシト５に吸引されて平板３に密着する。
らに、マグネシト５に吸引されて平板３に密着する。
第２図はメタルマスクのホルダーに対する位置関係を説
明するための図である。
明するための図である。
メタルマスク１の６０ｍｍ径の円形部ははんだ蒸着部で
あり、その外側に幅２０１のホルダー２との接触部があ
る。はんだ蒸着部には、はんだバンプ形成するための開
孔がすべて含まれる。
あり、その外側に幅２０１のホルダー２との接触部があ
る。はんだ蒸着部には、はんだバンプ形成するための開
孔がすべて含まれる。
第３図は平板のホルダーに対する位置関係を説明するた
めの図である。
めの図である。
平板３の外周部は２０ＩＩＩｍの幅でホルダー２と重な
る。はんだバンプを形成する領域は、メタルマスク１の
開孔が形成されている領域と重なる。
る。はんだバンプを形成する領域は、メタルマスク１の
開孔が形成されている領域と重なる。
ホルダー側からメタルマスク１にはんだ蒸着を行い、厚
さ１２０μｍのはんだを堆積した。開孔１ａ乃至１ｃを
通してガラス板３の上にもはんだが堆積した。ガラス板
３からメタルマスク１を剥離することは容易であった。
さ１２０μｍのはんだを堆積した。開孔１ａ乃至１ｃを
通してガラス板３の上にもはんだが堆積した。ガラス板
３からメタルマスク１を剥離することは容易であった。
かくして、ガラス板３の上に直径２００μｍ、厚さ１２
０μｍのはんだバンプを４００ μｍピッチで配列させ
て形成することができた。
０μｍのはんだバンプを４００ μｍピッチで配列させ
て形成することができた。
はんだバンプを形成すべき３インチのＳｉウェハーに、
ガラス板３のはんだバンプ形成面を重ね。
ガラス板３のはんだバンプ形成面を重ね。
目視によりＳｉウェハーのはんだバンプ形成位置とガラ
ス板３のはんだバンプ形成位置を重ねて位置合わせし、
はんだが溶融する温度まで加熱してガラスＦｉ３のはん
だバンプをＳｉウェハーにきれいに転写することができ
た。
ス板３のはんだバンプ形成位置を重ねて位置合わせし、
はんだが溶融する温度まで加熱してガラスＦｉ３のはん
だバンプをＳｉウェハーにきれいに転写することができ
た。
次に、平板３として、直径１００ ｖａｒａ、厚さ０．
６ ｒａｖａのＧａＡｓ基板を用い、前述と同様にして
はんだ蒸着を行い、ＧａＡｓ基板に直径２００μｍ、厚
さ１２０μｍのはんだバンプを４００ｕｍピッチで直接
形成することができた。
６ ｒａｖａのＧａＡｓ基板を用い、前述と同様にして
はんだ蒸着を行い、ＧａＡｓ基板に直径２００μｍ、厚
さ１２０μｍのはんだバンプを４００ｕｍピッチで直接
形成することができた。
本発明の方法によれば、平板３としてＣｒａＡｓのよう
な熱伝導の悪い化合物半導体のウェハー上にも、はんだ
蒸着により直接はんだバンプを形成することができる。
な熱伝導の悪い化合物半導体のウェハー上にも、はんだ
蒸着により直接はんだバンプを形成することができる。
〔発明の効果］
以上説明したように２本発明によれば、ガラス板にも、
はんだバンプを障害なく形成することができ、半導体素
子などへの転写工程での位置ずれを未然に防くことがで
きる。
はんだバンプを障害なく形成することができ、半導体素
子などへの転写工程での位置ずれを未然に防くことがで
きる。
さらに、半導体ウェハーにも、直接はんだバンプを形成
することが可能となる。特に、化合物半導体のような熱
伝導の悪い半導体ウェハーに９本発明の適用は効果的で
ある。
することが可能となる。特に、化合物半導体のような熱
伝導の悪い半導体ウェハーに９本発明の適用は効果的で
ある。
第１図は実施例を説明するための図。
第２図はメタルマスクのホルダーに対する位置関係を説
明するための図。 第３図は平板のホルダーに対する位置関係を説明するた
めの図。 第４図は従来例を説明するための図 第５図（ａ）、 （ｂ）はガラス板使用の問題点を説明
するための模式図 である。 図において。 １はメタルマスク。 １ａ乃至１ｃは開孔。 ２はホルダー ３は平板であってガラス板 ４は押さえ板。 ５はマグネット ６は水冷管。 ７は銅板 ８は転写用Ｓｉ板 ９ははんだ 第 ロ メタルマスクのホｊ譚 躬 ２ 図 列〕−３倍百関汗 １Ｌ口）ニアΣルＡ１ろ頒夙 〆 第３図 ３カ′う又キ反 と （ａ） （、ｂ）
明するための図。 第３図は平板のホルダーに対する位置関係を説明するた
めの図。 第４図は従来例を説明するための図 第５図（ａ）、 （ｂ）はガラス板使用の問題点を説明
するための模式図 である。 図において。 １はメタルマスク。 １ａ乃至１ｃは開孔。 ２はホルダー ３は平板であってガラス板 ４は押さえ板。 ５はマグネット ６は水冷管。 ７は銅板 ８は転写用Ｓｉ板 ９ははんだ 第 ロ メタルマスクのホｊ譚 躬 ２ 図 列〕−３倍百関汗 １Ｌ口）ニアΣルＡ１ろ頒夙 〆 第３図 ３カ′う又キ反 と （ａ） （、ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕はんだバンプの形成位置に対応する開孔（１ａ乃
至１ｃ）の形成されたメタルマスク（１）を、そのメタ
ルマスク（１）の外周部を支える水冷されたホルダー（
２）上に載置し、前記メタルマスク（１）上に平板（３
）をその外周部が前記メタルマスク（１）を介して前記
ホルダー（２）と重なるように載置し、ホルダー（２）
側から前記メタルマスク（１）にはんだを蒸着し、前記
メタルマスク（１）の開孔（１ａ乃至１ｃ）を通して前
記平板（３）にはんだを付着させることにより、前記平
板（３）上にはんだバンプを形成することを特徴とする
はんだバンプの形成方法。 〔２〕前記平板（３）が透明板であることを特徴とする
請求項１記載のはんだバンプの形成方法。 〔３〕前記平板（３）が半導体ウェハーであることを特
徴とする請求項１記載のはんだバンプの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128024A JP2780437B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | はんだバンプの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128024A JP2780437B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | はんだバンプの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422132A true JPH0422132A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2780437B2 JP2780437B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=14974606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2128024A Expired - Lifetime JP2780437B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | はんだバンプの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780437B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335271B1 (en) | 1997-08-19 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method of forming semiconductor device bump electrodes |
| US6653219B2 (en) | 2000-01-13 | 2003-11-25 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing bump electrodes and a method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2007330989A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Denso Corp | プレス加工用金型装置及びプレス加工方法 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP2128024A patent/JP2780437B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335271B1 (en) | 1997-08-19 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method of forming semiconductor device bump electrodes |
| US6653219B2 (en) | 2000-01-13 | 2003-11-25 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing bump electrodes and a method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2007330989A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Denso Corp | プレス加工用金型装置及びプレス加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780437B2 (ja) | 1998-07-30 |
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